抽油機管桿偏磨機理與防治

段慶斌　耿艷杰

[摘 要]抽油機是采油廠原油生產(chǎn)的重要設(shè)備，提高抽油機的系統(tǒng)效率和管理水平是油田開發(fā)的重中之重和建設(shè)生態(tài)社會的必然要求。然而當(dāng)前油田抽油機系統(tǒng)的效率比較低，對該系統(tǒng)的優(yōu)化成為采油廠的重要任務(wù)。本文在分析抽油機系統(tǒng)中存在的效率低下的問題的基礎(chǔ)上，提出了解決方案，并取得了較好的效果。本文主要從影響油田作業(yè)周期——油管和抽油桿偏磨這一主要因素入手，分析造成管桿偏磨的原因，提出解決辦法，以有效延長檢泵周期。

[關(guān)鍵詞]抽油機，管桿，偏磨，作業(yè)，檢泵

中圖分類號：O670 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）04-0045-01

引言

抽油機是采油廠原油生產(chǎn)的重要設(shè)備，提高抽油機的系統(tǒng)效率和管理水平是油田開發(fā)的重中之重和建設(shè)生態(tài)社會的必然要求。有桿抽油系統(tǒng)效率的高低，對能耗影響較大，獲得較高的系統(tǒng)效率可起到節(jié)約能量提高經(jīng)濟效益的目的。但是，大慶油田抽油系統(tǒng)工作效率仍然較低，增加了原油生產(chǎn)成本，增加了能源消耗，加劇了油田用電緊張狀況。因此，提高抽油機系統(tǒng)效率成為油田開發(fā)工作者的重點工作之一。

一、現(xiàn)狀分析

一）抽油機采油技術(shù)一直是大慶油田開采的主要形勢，但是隨著采油進入到中后期，管桿偏磨現(xiàn)象日益嚴重。2014年，我單位在采油二廠共施工抽油機井XX口，其中XX口井存在管桿偏磨現(xiàn)象，占施工井的87%，因偏磨問題導(dǎo)致施工的XX口，占施工井的38%。

綜上所述，抽油機井管桿偏磨問題，是造成目前作業(yè)井檢泵率高居不下的主要因素。因此，如何解決抽油桿和油管偏磨成了亟待解決的問題。

二）抽油機桿管偏磨帶來的危害

（1）抽油桿接箍的磨薄、磨碎甚至磨掉造成桿斷脫，桿體的磨細造成桿斷。？

（2）油管磨薄，磨出溝甚至裂縫和孔洞，油管絲扣磨透等造成油管漏失。桿管偏磨直接造成的油管漏失達到50%。

（3）因抽油桿斷脫和油管漏失雙重原因?qū)е峦．a(chǎn)，桿接箍磨平造成桿斷脫，同時油管本體偏磨透造成油管漏失。

二、偏磨原因分析

一）井身結(jié)構(gòu)的影響

生產(chǎn)井包括直井和斜井兩種，對于斜井這一特殊類型的井，在造斜點一定范圍內(nèi)，油管是彎曲的，由于造斜點距井日較近，抽油泵一般都安在造斜點以下，由于重力等原因，在泵到泵上一段距離內(nèi)抽油桿與油管必然發(fā)生偏磨，導(dǎo)致桿管偏磨。直井由于目前技術(shù)限制，在鉆井過程中，隨著鉆井深度的增加，鉆頭與井口同度變差，井筒出現(xiàn)自然井斜，造成桿管磨損。？井徑不規(guī)則、井斜、或因地質(zhì)構(gòu)造等因素的影響，套管就會產(chǎn)生不同程度的彎曲變形，在生產(chǎn)過程中，下放管柱后由于受油井井眼軌跡的影響，抽油桿必然與油管有多個點接觸。因此，造成了桿管之間的偏磨。隨著井斜角與套管彎曲變形增大，油管與抽油桿彎曲會更嚴重，桿管偏磨也逐步加劇。

二）井內(nèi)產(chǎn)液影響因素

據(jù)統(tǒng)計井內(nèi)產(chǎn)液因素對偏磨的影響有兩種：1）油井含水不斷上升，油管、抽油桿的潤滑性能降低，同時含水量加大，對金屬表面電解強度加大，產(chǎn)生腐蝕，油管與抽油桿的表面抗磨系數(shù)降低，磨損速度急劇上升；2）見聚濃度越高的井，由于液體黏度高，密度大，導(dǎo)致抽油桿受黏滯力的影響，下行彎曲度增大，，導(dǎo)致偏磨。

三）沉沒度的影響

在高含水情況下若沉沒度過大，當(dāng)上沖程游動凡爾關(guān)閉時，在吸入壓力作用下， 抽油桿受到上頂力作用而產(chǎn)生桿彎曲，造成管桿偏磨。當(dāng)下沖程時，由于沉沒度較高，此時管柱下部受到上頂力，沉沒度越大，管柱受到的上頂力就越大，足以造成油管的彎曲，造成管桿之間的偏磨。油井的沉沒度過低，泵在供液不足的狀況下抽汲時可產(chǎn)生液擊現(xiàn)象并導(dǎo)致額外的沖擊載荷。如果油井長期在低沉沒度狀態(tài)下連續(xù)工作，原油脫氣，粘度增大，容易造成結(jié)蠟，產(chǎn)生偏磨。

四）結(jié)蠟、出砂的影響

管柱結(jié)蠟、地層出砂，增加了活塞的下行阻力，使抽油桿上下運行過程中摩擦阻力增大，致使抽油桿發(fā)生彎曲，發(fā)生偏磨。

二、偏磨防治措施

導(dǎo)致管桿偏磨的原因，并非單一的，而是多種因素結(jié)合造成的。通過以上分析可以看出，通過一定的措施的運用是可以有效地降低管桿偏磨：

一）合理采取管桿扶正

井徑不規(guī)則、井斜、或因地質(zhì)構(gòu)造等因素對管桿偏磨影響較大，為了減小抽油桿的偏移及振動磨損，必須安裝扶正器。

我們可以根據(jù)井身斜度，選擇扶正器安裝與分布，既在造斜段附近適當(dāng)加大扶正器安裝數(shù)量，保證抽油桿運行居中。

油管錨定技術(shù)：將油管錨連接在泵上 1 根油管上，并錨定在套管上，油管錨使油管保持恒定張力，防止油管蠕動彎曲，減少油管與抽油 桿的摩擦損失。

二）降低油層含水

對含水過高，暫時無開采價值油層，進行有效封堵降低含水量，以減少桿管之間的摩擦。

三）有效調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)

滿足正常抽液的情況下，優(yōu)化沉沒度，對于泵效高，供液能力較強，液面較高的油井，采取換大泵，適當(dāng)上提泵掛的措施，控制舉升載荷，對偏磨有一定的減緩作用。對于沉沒度過低，建議換小泵，并適當(dāng)加深泵掛，以降低沖擊載荷。

四）提高生產(chǎn)施工人員有效素質(zhì)

提高日常生產(chǎn)的管理水平，加強對施工生產(chǎn)人員的，技術(shù)培訓(xùn)，和思想教育，強硬大家的生產(chǎn)素質(zhì)，嚴格按標準施工，加強作業(yè)施工現(xiàn)場監(jiān)督，降低人為因素導(dǎo)致的偏磨及其他質(zhì)量問題。

三、結(jié)論

1）、目前大慶油田桿管偏磨現(xiàn)象比較嚴重，井斜，含水量高，注聚量加大是導(dǎo)致管桿偏磨的主要內(nèi)因，因此應(yīng)有效調(diào)高鉆井質(zhì)量，并有效降低生產(chǎn)是的含水率。

2）、對偏磨嚴重井選擇全井安裝扶正器，是有效解決管桿偏磨的方法之一。

3）、不盲目生產(chǎn)，合理調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)，能提高抽油機生產(chǎn)效率。

參考文獻

[1]張琪.采油工程原理與設(shè)計[m].北京：石油工業(yè)出版社，2000 年9月

[2]劉桂林，蘭鐵英，抽油機偏磨治理的試驗研究大慶石油 地質(zhì)與開發(fā)，2004，23（6）：51-52.

[3]張琪.采油工藝原理[M].北京：石油工業(yè)出版社，1981，56～631.

[4]苗向輝，薛峰.管桿偏磨原因分析及防治對策[J].內(nèi)蒙古化工.2008.13.43-45.

[5]鄭巖，許春英.有桿泵抽油井防偏磨及腐蝕技術(shù)研究應(yīng)用.河南石油，2004.6：92-93.

[6]遲世偉，周思柱，李洪波，王勇.桿式抽油機油管偏磨分析.機械工程師2006.12：35-36.

[7]程江，張艷杰，王天琪.抽油機井桿管偏磨成因分析及防治對策[J].化學(xué)工程與裝備，2011.